Силициев диоксид, леене по инвестиция срещу водно стъкло: Сравнение на процеса

Изборът между леене по модел на силициев зол и леене на водно стъкло може пряко да повлияе на качеството, цената и времето за изпълнение на вашите компоненти от неръждаема стомана. И двата процеса принадлежат към фамилията на-восъчно леене, но използват различни свързващи системи за изграждане на керамични черупки. Разбирането на разликите помага на инженерите и мениджърите по доставки да изберат най-подходящия метод за тяхното приложение.

В Shunye Casting сме специализирани в леене по инвестиционни модели със силициев зол (sol-gel), комбинирано с обработка с ЦПУ. С 16-годишен опит и годишен капацитет от 1200 тона, ние произвеждаме прецизно отлети части за клапани, помпи, морски хардуер, хранителни машини и автомобилни системи. Това ръководство сравнява двата процеса от гледна точка на купувача.

Как работят двата процеса

Отливане по инвестиция със силициев диоксид

Силициевият зол за инвестиционно леене използва колоидна силициева суспензия като основно свързващо вещество за изграждане на керамична обвивка. Процесът покрива восъчен модел с фина огнеупорна суспензия, след което го замазва с цирконов пясък или стопен силициев диоксид. Всеки слой се изсушава -на въздух при контролирана температура и влажност, преди да се нанесе следващият слой. Съхненето е бавно, защото всеки слой трябва да се желира и втвърди напълно по естествен път.

Получената обвивка е плътна, здрава и осигурява отлично повърхностно покритие. Типичната грапавост на повърхността достига Ra 3,2 µm или по-добра, а толерансът на размерите може да достигне CT5–CT7.

Отливане на водно стъкло

Отливането на водно стъкло използва натриев силикат (водно стъкло) като свързващо вещество. Този процес втвърдява керамичната обвивка химически с помощта на амониев хлорид или чрез сушене в контролирана среда. Черупките от водно стъкло се изграждат по-бързо от черупките от силициев зол, тъй като времето за изсъхване е по-кратко.

Структурата на черупката обаче е по-груба и по-малко издръжлива. Повърхностното покритие обикновено е по-грапаво, около Ra 6,3–12,5 µm, а толерансът на размерите обикновено е CT7–CT9.

Ключови разлики с един поглед

Повърхностно покритие и точност на размерите

Ако вашата част изисква тесни допуски, тънки стени или минимална механична обработка, отливката със силициев зол е по-добрият избор. Фината зърнеста структура на обвивката от силициев зол пренася сложни детайли от восъчната шарка към металната част. Това е особено важно за телата на клапаните, работните колела на помпите и резбовите фитинги, където машинната обработка трябва да бъде сведена до минимум.

Леенето с водно стъкло е приемливо за части с по-слаби допуски, по-дебели секции и където външният вид на повърхността е по-малко критичен. Примерите включват тежки скоби, основни плочи и прости структурни отливки.

Съображения относно разходите и времето за доставка

Леенето на водно стъкло има по-ниски разходи за материал за черупката и по-кратък цикъл-на изграждане на черупката, което го прави привлекателно за големи производствени серии от прости части. Икономиите обаче могат да бъдат компенсирани от повишена механична обработка, по-нисък добив на материал или по-висок процент на отхвърляне за сложни форми.

Леенето на силициев зол изисква повече труд и по-дълго време за сушене, така че единичната цена е по-висока. За прецизни компоненти, които намаляват обработката надолу по веригата, общите разходи за разтоварване често са в полза на леенето със силициев зол.

В Shunye Casting нашето стандартно време за доставка е 30–45 дни за прецизни отливки със силициев зол, включително изграждане на корпуса, отливане, топлинна обработка и окончателна проверка.

Съвместимост на материалите

И двата процеса могат да леят неръждаема стомана като 304, 316 и 17-4PH. Леенето със силициев зол се предпочита за дуплексни неръждаеми стомани (2205, 2507) и сплави на основата на никел-, тъй като плътната обвивка намалява усвояването на въглерод и подобрява химическата стабилност. Черупките от водно стъкло могат да доведат до замърсяване с натрий, което може да повлияе на устойчивостта на корозия при критични приложения.

Разлики в контрола на качеството

Надеждната леярна трябва да проверява химията на материала и механичните свойства, независимо от процеса. Shunye Casting използва немски спектрометър за 100% тестване на химичния състав и CMM (координатна измервателна машина) за валидиране на размерите. Тези проверки са особено ценни за отливки със силициев зол, използвани в индустрии с високи-спецификации.

Кой процес да изберете?

Изберетелеене по инвестиционни модели на силициев золкогато:

Повърхностното покритие и точността на размерите са критични

Частите имат тънки стени или сложни вътрешни елементи

Материалът е неръждаема стомана, дуплексна стомана или термо{0}}устойчива сплав

Разходите за обработка трябва да бъдат сведени до минимум

Изберетелеене по модели на водно стъклокогато:

Частта е с проста геометрия и дебели профили

Изискванията за покритие на повърхността са облекчени

Производственият обем е висок и единичната цена е основният двигател

Диапазоните на толерантност на CT7–CT9 са приемливи

ЧЗВ

Може ли една леярна да предлага както силициев зол, така и отливане на водно стъкло?Някои леярни предлагат и двете, но оборудването и условията в сушилните се различават. Shunye Casting се фокусира върху леенето по инвестиционни модели на силициев диоксид, тъй като е в съответствие с международните стандарти за качество като ISO 9001, IATF 16949 и CE сертификация.

Леенето със силициев зол винаги ли е по-скъпо от леенето на водно стъкло?Разходите за-отливане на парче обикновено са по-високи, но общите разходи зависят от обработката, инспекцията и процента на отхвърляне. За прецизни части леенето със силициев зол често осигурява по-ниска обща цена на притежание.

Какво покритие на повърхността мога да очаквам от отливането на силициев зол?Типичната грапавост на повърхността е Ra 3,2 µm или по-фина, в зависимост от сплавта, геометрията и обвивката. Вторичните операции като бластиране или пасивиране могат да подобрят външния вид и устойчивостта на корозия.

Кой процес е по-добър за части от неръждаема-стомана за храна или корабоплаване?Леенето със силициев зол обикновено се предпочита, защото произвежда по-чисти повърхности, по-строги толеранси и по-добър контрол върху химията на материала. Тези фактори са критични за хигиената и устойчивостта на корозия.

Заключение

Както силициевият зол, така и водното стъкло за инвестиционни модели имат своето място в производството на метали. За международни купувачи, които се снабдяват с прецизни отливки от неръждаема стомана, отливките със силициев зол предлагат превъзходно покритие на повърхността, по-строги толеранси и по-широка съвместимост на материалите. Разбирането на компромисите-ви помага да балансирате първоначалните разходи с дългосрочната-ефективност.

Ако имате нужда от инженерна подкрепа за следващия си кастинг проект, свържете се с Амелия Лиу от Shunye Casting: amelia@wdshunye.com|www.shunyecasting.com